Cinetica E Energia

CONSERVAÇÃO DE ENERGIA

ENERGIA

• O que é Energia ?

Sem dúvida nenhuma, energia é o termo técnico, originário da Física, mais empregado no nosso cotidiano. Costuma-se definir energia como “ uma propriedade associada ao estado de um corpo ou sistema que seja capaz de realizar tabalho.” .

• Dentre as diversas formas de energia (elétrica, térmica, luminosa, sonora, etc...) vamos nos ater por enquanto no estudo da Energia Mecânica, que está relacionada com o movimento dos corpos ou com a capacidade de modificar esse movimento ou de deformá-lo, e ainda a energia associada à posição relativa dos corpos.

• Energia associada ao movimento

Quando um corpo de massa m se desloca com velocidade v, associa-se a esse corpo uma energia devido ao seu movimento denominada ......................................... cujo valor é calculado através da relação:

Exemplo 01:

Uma Ferrari/2000 de fórmula 1 tem massa igual a 600 kg incluindo piloto, combustível e água. No ponto em que completa uma volta (ponto de chegada) está a uma velocidade de 108,4 m/s. Qual a energia cinética dessa máquina nesse momento?

• Energia associada à posição - Energia Potencial Gravitacional

Todo corpo nas proximidades da Terra sofre ação do campo gravitacional terrestre. Se uma força atua sobre um corpo e provoca mudança da posição desse corpo em relação à Terra, ela realiza um trabalho que fica armazenado no corpo em forma de energia. Esta energia é denominada energia potencial gravitacional.

Na figura suponhamos que a força F deslocou o corpo ( sem acelerá-lo) do ponto A até o ponto B numa altura y, em relação ao solo ( referencial ). Nesse caso, pode-se dizer que a força F tem módulo igual ao peso do corpo, já que o corpo não sofreu aceleração. O trabalho realizado por F será calculado por:

Mas sendo :

Podemos então obter a expressão pára o cálculo da Energia Potencial Gravitacional:

• Seu valor inicial U1 = m.g.y1 e seu valor final é U2 = mgy2.

• A variação de energia potencial é ΔU = U2-U1.

• Podemos expressar o trabalho realizado pela força gravitacional: Wgrav = U1-U2 = - ΔU

• O sinal negativo antes de ΔU é fundamental.

• Quando um corpo se move de baixo para cima, y aumenta, o trabalho realizado pela força gravitacional é negativo e a energia potencial gravitacional aumenta (ΔU>0).

• Quando um corpo se move de cima para baixo, y diminui, o trabalho realizado pela força gravitacional é positivo e a energia potencial gravitacional diminui (ΔU<0).

• Unidade J. (joule)

Exemplo 02:

01. Um bate-estacas está sendo usado para fincar uma estaca no solo. O bloco do bate-estacas tem massa de 120 kg e é abandonado de duas alturas diferentes. Calcule o valor da Energia potencial gravitacional armazenada no sistema:

a)Para uma altura de 2,50 m b) Para uma altura de 3,50 m